Moduli LED lineari per l’ispezione direzionale e multiasse
- Il componente di illuminazione più versatile per campi allungati, superfici di trasportatori e grandi pannelli piani.
- Montabili singolarmente o in gruppi di due, quattro o più, a qualsiasi angolo, da radente a quasi coassiale.
- Il rapporto d’aspetto superiore a 10:1 si adatta naturalmente alla geometria di oggetti allungati e all’ispezione di nastri.
- Il funzionamento strobato consente esposizioni di pochi microsecondi su trasportatori ad alta velocità con gestione termica passiva.
- Geometria di riferimento per ispezione di nastri, scansione di PCB, verifica delle saldature, lettura di etichette e codici.
- Disponibili con spettri bianchi e monocromatici per un contrasto selettivo su fondi colorati.
Gli illuminatori a barra sono moduli LED lineari diventati il componente di illuminazione più versatile della visione artificiale industriale. Combinando un’elevata densità di LED lungo un’area di emissione allungata con la possibilità di essere montati singolarmente o in gruppi a qualsiasi angolo, gli illuminatori a barra offrono una flessibilità che nessun’altra geometria di illuminazione può eguagliare. Sono la scelta naturale per campi di ispezione allungati, superfici di trasportatori, grandi pannelli piani e qualsiasi applicazione che tragga vantaggio da assi di illuminazione controllabili in modo indipendente.
Principio di funzionamento degli illuminatori a barra
Un illuminatore a barra è costituito da una fila di LED distribuiti lungo un profilo in alluminio, tipicamente abbinati a lenti o diffusori che sagomano l’emissione. Il rapporto d’aspetto dell’area attiva, spesso superiore a 10:1, corrisponde naturalmente alla geometria degli oggetti allungati e delle superfici dei trasportatori. Il fissaggio meccanico consente di orientare la barra a qualsiasi angolo e a qualsiasi distanza di lavoro, permettendo un controllo continuo dell’angolo di incidenza tra quasi coassiale e radente.
Il fascio emesso da un illuminatore a barra è all’incirca collimato nella dimensione corta e divergente nella dimensione lunga. Questo diagramma di emissione anisotropo si presta bene a illuminare campi di ispezione lunghi e stretti con intensità uniforme, ma richiede attenzione in fase di allineamento per assicurare che la barra sia perpendicolare alla direzione del moto nelle applicazioni su trasportatore.
Configurazioni a una, due e più barre
Un singolo illuminatore a barra fornisce un’illuminazione direzionale che esalta i dettagli orientati trasversalmente all’asse della barra, lasciando poco illuminati quelli paralleli all’asse. Una configurazione a due barre contrapposte allo stesso angolo di incidenza annulla la direzionalità e fornisce un’illuminazione frontale simmetrica. Una disposizione a quattro barre, con due coppie orientate ortogonalmente, si avvicina all’uniformità di un illuminatore ad anello quadrato, conservando la grande distanza di lavoro e il profilo sottile tipici degli illuminatori a barra.
Applicazioni industriali tipiche
Gli illuminatori a barra sono ampiamente utilizzati per l’ispezione su trasportatore e di nastri di carta, film, tessuto e stampati; per l’ispezione superficiale di pannelli piani come vetro, moduli fotovoltaici e grandi lamiere stampate; per il controllo qualità di profilati estrusi lunghi in alluminio, plastica o gomma; per la verifica delle saldature lungo componenti strutturali; per la lettura di codici ed etichette su prodotti in movimento; e per l’ispezione di linee di assemblaggio in cui ogni stazione richiede un angolo di illuminazione diverso per evidenziare un dettaglio specifico.
Criteri di selezione e considerazioni progettuali
La lunghezza della barra deve corrispondere alla dimensione del campo di ispezione, con un margine di almeno il 10-20 per cento per lato per mantenere un’intensità uniforme. Più barre possono essere allineate di testa per coprire campi più lunghi, purché le giunzioni ottiche non coincidano con regioni critiche dell’ispezione.
L’angolo di incidenza è determinato dal fissaggio meccanico e deve essere compatibile con le caratteristiche ottiche della superficie dell’oggetto. Un angolo radente (5-20 gradi) produce un’illuminazione in campo scuro che evidenzia i difetti superficiali su superfici piane. Un angolo intermedio (30-60 gradi) fornisce un’illuminazione frontale di uso generale. Un angolo prossimo ai 90 gradi produce un’illuminazione quasi coassiale, utile per dettagli fortemente direzionali.
Il contenuto spettrale si sceglie come per qualsiasi applicazione di illuminazione diretta. Le barre monocromatiche rosse, verdi o blu sono comuni quando occorre ottimizzare il contrasto rispetto a un fondo colorato. Gli illuminatori a barra bianchi sono la scelta predefinita per l’ispezione del colore.
Funzionamento ad alta potenza e strobato
Gli illuminatori a barra vengono spesso pilotati in modalità strobata per congelare il movimento su trasportatori ad alta velocità. La densità di corrente nella fila di LED consente impulsi brevi e ad alta intensità, che forniscono il flusso di fotoni richiesto per tempi di esposizione molto brevi (decine di microsecondi), mantenendo al contempo una dissipazione media compatibile con il raffreddamento passivo.
Integrazione e limiti
Il principale vantaggio degli illuminatori a barra, la flessibilità meccanica, è anche la loro principale difficoltà di integrazione. Ogni barra richiede fissaggio e allineamento individuali, e il cablaggio delle disposizioni multibarra può diventare complesso. Accessori di montaggio modulari e gruppi multibarra preallineati semplificano l’integrazione nei casi in cui la geometria sia ben definita.
Gli illuminatori a barra non sono la scelta ottimale per l’ispezione di piccoli pezzi su stazione fissa, dove illuminatori ad anello o a cupola offrono una copertura più uniforme a costo e complessità di integrazione inferiori. Sono inoltre meno adatti all’ispezione di superfici curve o speculari, dove la natura direzionale dell’illuminazione a barra tende a produrre riflessi localizzati. Per queste applicazioni vanno considerate in primo luogo le configurazioni a cupola e coassiali.
Illuminatori LED a barra RODER Vision
RODER Vision progetta e produce una gamma completa di illuminatori LED a barra per la visione artificiale industriale, concepiti per l’ispezione direzionale di campi allungati, superfici di trasportatori e nastri in continuo. La gamma comprende configurazioni a matrice ad alta intensità, moduli ad alta densità e varianti OEM adatte a disposizioni a una, due o più barre a qualsiasi angolo di incidenza.
Scopri l’intera gamma di illuminatori a barra nella pagina della famiglia Illuminatori LED a barra, comprese le matrici LED Serie DL1 con ottiche e driver integrati e gli illuminatori a matrice ad alta intensità Serie DL4 per gli ambienti di ispezione più esigenti.
Per le installazioni che prevedono linee ad alta velocità, sincronizzazione di più barre o soppressione dei riflessi tramite polarizzazione, il catalogo RODER comprende anche driver LED e controller elettronici, filtri ottici e polarizzatori e cavi industriali e sistemi di fissaggio dedicati, per l’integrazione diretta con i controllori di visione artificiale e i PLC.